1. Pecahan dan pengedaran nilai robot humanoid
1. Pembongkaran robot humanoid
Pada Hari AI Tesla pertama pada Ogos 2021, Tesla mengeluarkan lukisan konsep robot humanoid pertamanya "Optimus". Robot humanoid adalah 5 kaki 8 inci tinggi, berat 125 paun, dan mempunyai kapasiti tampung 45 paun dan kapasiti deadlift sebanyak 150 paun, yang akan dikawal melalui algoritma pintar yang serupa dengan yang digunakan dalam kenderaan elektrik. Prototaip akan dilancarkan pada Februari 2022, dan generasi baharu robot humanoid yang hampir lengkap akan diumumkan pada Hari AI pada 30 September 2022. Ia akan diumumkan pada Persidangan Kepintaran Buatan Dunia pada Julai 2023.
Generasi terbaharu Optimus yang dikeluarkan oleh Tesla mempunyai 28 sambungan (14 penggerak putar + 14 penggerak linear) di bahagian mekanikal badan, dan 2 tangan yang cekap mempunyai sejumlah 12 sambungan (6 penggerak * 2). Tangan tangkas robot humanoid Tesla direka untuk meniru tangan manusia dan mempunyai keupayaan menggenggam adaptif. Struktur tangan mempunyai lima jari dan berbilang sendi. Ibu jari menggunakan dwi motor untuk memacu lenturan dan hayunan sisi, dan empat jari yang lain mempunyai satu motor setiap satu. Ia mempunyai sejumlah 6 penggerak, 11 darjah kebebasan, beban 20 paun, keupayaan untuk menyesuaikan diri dengan sudut genggaman, keupayaan untuk menggunakan alat, dan keupayaan untuk menangkap objek kecil dengan tepat. 28 penggerak pada robot humanoid Tesla diedarkan pada bahu (6), siku (2), pergelangan tangan (6), batang badan (2), pinggul (6), lutut ( 2 pcs), buku lali (4 pcs).
Penyelesaian sambungan berputar Tesla Optimus: motor tanpa bingkai + pengurang harmonik + penderia tork + penderia kedudukan + galas (galas bebola sentuhan sudut + galas roller silinder bersilang) + pengekod. Tesla secara serentak menunjukkan portfolio produk penggeraknya, yang merangkumi tiga pengurang berputar dengan tork berbeza, masing-masing 20Nm/110Nm/180Nm. Taburan seluruh badan: 6 pada bahu, 2 pada pergelangan tangan, 4 pada pinggul, dan 2 pada batang.
Penyelesaian sambungan linear Tesla Optimus: motor tanpa bingkai + skru roller planet + sensor tork + sensor kedudukan + galas. Tesla secara serentak menunjukkan portfolio produk penggeraknya, yang merangkumi tiga penggerak linear dengan tork berbeza, dengan tork 500N/3900N/8000N. Taburan seluruh badan: 2 siku, 4 pergelangan tangan, 2 pinggul, 2 lutut dan 4 buku lali.
2. Pengagihan nilai bahagian utama robot humanoid
Merujuk kepada Tesla Optimus, nilai robot humanoid diedarkan terutamanya dalam sistem FSD, cip AI, penggerak, dan rangka anggota tangan yang cekap: Cip FSD/AI: Daya saing teras Tesla, nilai mesin tunggal adalah kira-kira 50,{ {1}} yuan, dan kos Perakaunan untuk kira-kira 26.5%; Penggerak berputar: produk pemasangan akan dibekalkan oleh pihak ketiga, termasuk pengurang harmonik (atau pengurang seperti harmonik baharu), motor tork tanpa bingkai, penderia tork, pengekod, galas dan Bahagian utama yang lain, kos menyumbang kira-kira 23%; penggerak linear: produk pemasangan akan dibekalkan oleh pihak ketiga, termasuk skru penggelek planet, motor tork tanpa bingkai, sensor tork, pengekod, galas dan bahagian utama lain, kos menyumbang kira-kira 28%; tangan yang cekap: termasuk motor tanpa teras, kotak gear planet, penderia, skru bola, dsb., menyumbang kira-kira 7% daripada kos; rangka anggota badan: bahagian struktur mekanikal, menyumbang kira-kira 13% daripada kos. Antara bahagian bukan pemasangan yang dibekalkan oleh pihak ketiga, motor tork tanpa bingkai (14.84%), skru roller planet (14.84%), pengurang harmonik (7.42%), sensor tork (7.42%), pengekod (4.45 %), motor tanpa teras ( 3.82%) menyumbang bahagian yang lebih besar. 2. Analisis pautan utama robot humanoid
1. Reducer: Halangan teknikal adalah tinggi, penggantian domestik semakin pantas
Pengurangan robot terutamanya dibahagikan kepada dua kategori: pengurang RV dan pengurang harmonik. Pengurang harmonik mempunyai kelebihan nisbah penghantaran satu peringkat yang besar, saiz kecil, jisim rendah dan ketepatan gerakan yang tinggi. Ia boleh berfungsi seperti biasa dalam ruang terkurung dan keadaan sinaran sederhana, dan lebih sesuai untuk medan nyahpecutan ketepatan beban ringan, seperti robot humanoid, dsb. Berbanding dengan pengurang harmonik, pengurang RV mempunyai kelebihan dalam julat nisbah penghantaran yang besar, ketepatan yang agak stabil, kekuatan keletihan yang tinggi, dsb., serta ketegaran dan daya tampung tork yang lebih tinggi. Ia terutamanya sesuai untuk bahagian beban berat seperti lengan robot dan tapak mesin. .
Kesukaran pengurang harmonik terutamanya terletak pada reka bentuk gigi, bahan, peralatan pemprosesan, teknologi dan konsistensi. Kesukaran teknikal khususnya termasuk: Reka bentuk bentuk gigi: Memandangkan prinsip penghantaran pengurang harmonik ialah gerakan menyatu antara dua gear, dan flexspline sentiasa berubah bentuk, ketinggian, lebar, bentuk dan reka bentuk lain gear mempunyai kesan yang lebih besar pada prestasi nyahpecutan. Pengaruh. Bahan: Flexspline terus berubah bentuk dan menghantar tork, yang menimbulkan cabaran besar kepada ketekalan, beban, ketepatan dan hayat keletihan bahan. Logam dan aloi biasa sukar untuk memenuhi keperluan. Peralatan pemprosesan: Flexspline sangat nipis, dengan ketebalan kira-kira 100 μm. Keperluan pemprosesan dan pemotongan adalah tinggi. Pengisar CNC berketepatan tinggi dan mesin hobbing gear perlu diimport, dan alatan mesin berketepatan tinggi Jepun mempunyai sekatan ke atas negara saya. Teknologi pemprosesan: Pemprosesan dan pemotongan spline fleksibel sangat menuntut, dan beberapa proses masih bergantung pada pengumpulan pengalaman pekerja. Ketekalan: Dalam pengeluaran besar-besaran berskala besar, sangat sukar untuk mengurangkan kadar kecacatan dan mengekalkan konsistensi produk. Berbanding dengan pengurang harmonik, pengurang RV mempunyai struktur yang lebih kompleks dan mempunyai keperluan yang lebih ketat untuk ketepatan pemprosesan dan teknologi. Kesukaran teknikal adalah secara khusus: Ketepatan pemprosesan: Strukturnya kompleks. Dalam keadaan kerja sebenar, pengurang RV perlu diposisikan berulang kali dan tepat, yang bersamaan dengan permulaan dan brek berterusan untuk mengekalkan ketepatan tanpa pengecilan. Jika ketepatannya rendah, ia akan menyebabkan kehausan produk. Teknologi pemprosesan: Kerjasama rapat pelbagai proses, termasuk rawatan haba permukaan gigi, ketepatan pemprosesan, simetri bahagian, teknologi pengelompokan dan ketepatan pemasangan. Toleransi pemasangan akhir proses ini akan menyebabkan haus dan hayat produk. Ketekalan: Sebagai komponen ketepatan, tidak sukar untuk satu produk mencapai prestasi tinggi, tetapi ia merupakan satu cabaran yang hebat untuk produk yang dihasilkan secara besar-besaran untuk memenuhi prestasi standard.
Monopoli import pengurang dijangka akan dipecahkan, dan penggantian domestik sedang dijalankan. Pasaran pengurang robot global sangat tertumpu, dengan pengeluar Jepun menduduki sebahagian besar bahagian pasaran. Pada 2021, Nabtesco menduduki 53% bahagian pasaran pengurang RV China, dan Hamon Naco menduduki 35.5% bahagian pasaran pengurang harmonik China. Walau bagaimanapun, China kini telah menganggap kejayaan dalam teknologi teras utama robot sebagai projek penting, dan pengeluar domestik telah mengatasi beberapa masalah dalam komponen teras utama seperti pengurang, pengawal dan sistem servo. Jumlah eksport pengurang RV China telah menunjukkan aliran menaik secara keseluruhan, manakala volum import secara amnya menunjukkan aliran menurun. Trend penyetempatan pengurang RV telah muncul. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, pengeluar harmonik domestik secara beransur-ansur memasuki rantaian bekalan pelanggan hiliran, dan bahagian pasaran jenama China telah meningkat dari tahun ke tahun. Harga seunit pengurang ketepatan yang diimport, seperti produk Syarikat Hamonoko Jepun, biasanya antara 3,000 dan 4,000 yuan. Harga seunit pengurang ketepatan domestik ialah 30% hingga 50% daripada harga, yang mempunyai kelebihan harga.
2. Skru plumbum: Halangan teknikal adalah sangat tinggi, dan terdapat banyak ruang untuk penggantian domestik.
Skru adalah produk yang ideal untuk menukar gerakan berputar kepada gerakan linear, atau menukar gerakan linear kepada gerakan berputar. Produk skru biasa termasuk skru gelongsor, skru bola, skru penggelek planet, dll. Skru bola ialah elemen penghantaran yang biasa digunakan dalam jentera ketepatan industri. Struktur utamanya termasuk tiga bahagian: skru bola, kacang bola dan bola. Prinsip penghantaran teras adalah untuk menukar gerakan putaran kepada gerakan linear dan menukar geseran gelongsor kepada geseran bergolek. Apabila skru berputar berbanding dengan nat, permukaan berputar skru menolak nat untuk bergerak secara paksi melalui pusingan kitaran bola, menjadikan putaran menjadi gerakan linear; penggulungan bola menyebabkan geseran gelongsor antara skru dan nat berubah menjadi geseran gelongsor antara bola, skru dan nat. Geseran bergolek di antara mereka bertukar gelongsor kepada bergolek, meningkatkan kecekapan penghantaran dengan banyak. Skru penggelek planet ialah cawangan berketepatan tinggi bagi skru berulir generasi baharu, dengan prestasi komprehensif yang kukuh dan prospek aplikasi yang luas. Skru penggelek planet menjana geseran penggelek sesentuh talian melalui penggelek meshing, yang meningkatkan permukaan sesentuh dan permukaan tegasan semasa proses penghantaran skru. Berbanding dengan skru bola sebelumnya yang digunakan untuk penghantaran ketepatan, kecekapan penghantaran tidak hilang dengan ketara. Pada masa yang sama, ia mempunyai ciri-ciri kelajuan tinggi, beban tinggi, kekakuan tinggi, julat plumbum yang tinggi, saiz yang lebih kecil, bunyi yang lebih rendah, dan penyelenggaraan dan pembongkaran yang lebih mudah. Ia telah digunakan dalam bidang berketepatan tinggi global seperti aeroangkasa, senjata dan peralatan, dan kuasa nuklear. Ia juga mempunyai keperluan aplikasi yang meluas dalam senario awam seperti alatan mesin, sistem ABS automotif dan industri petrokimia.
Skru bola: Skru bola telah dicipta pada tahun 1874. Pada tahun 1930-an, General Motors Amerika Syarikat pertama kali menggunakan komponen skru bola dalam peranti stereng kereta. Pada tahun 1940-an, pasangan skru bola pertama kali digunakan pada alat mesin CNC. , dan telah menjadi elemen suapan yang ideal untuk alatan mesin CNC; dengan pembangunan alat mesin dan peralatan automasi, penyelidikan dan pengeluaran pasangan skru bola telah dipromosikan. Pada tahun 1950-an, banyak pengeluar skru bola mula muncul di negara maju industri, seperti ROTAX British, NSK Jepun, dll. Pembangunan pasangan skru bola untuk alatan mesin CNC di negara kita bermula pada tahun 1950-an. Pada tahun 1964, negara saya mereka bentuk dan membangunkan set pertama pasangan skru bola sendiri. Sejak negara melancarkan projek berkaitan pada 2009, syarikat domestik seperti Hanjiang Machine Tool dan Shandong Bote Seiko dan lain-lain telah mencapai banyak keputusan cemerlang, tetapi pada masa ini, negara saya masih mempunyai ruang untuk penambahbaikan dalam produk berprestasi tinggi berbanding dengan syarikat termaju dunia. . Di pasaran domestik, pasaran skru bola pertengahan hingga tinggi kebanyakannya diduduki oleh syarikat Jerman dan Jepun, seperti THK, syarikat antarabangsa seperti NSK dan Rexroth boleh menduduki 90% bahagian pasaran dalam pasaran mewah. , manakala syarikat tanah besar China terutamanya aktif dalam pasaran pertengahan, menyumbang kira-kira 30% daripada bahagian pasaran. Sebab utama ialah perusahaan negara kita berskala kecil, bermula lewat, dan tidak dapat mencapai tahap ketepatan yang tinggi dalam kualiti produk.
Skru penggelek planet: Pada tahun 1942, Carl Bruno Strandgren dari Sweden mula-mula memohon paten untuk skru penggelek planet yang beredar semula. Pada tahun 1954, beliau memohon paten untuk skru penggelek planet standard dan terbalik. Pada tahun 1986, William J. Roantree Mencipta skru penggelek planet pembezaan, dan kemudian Oliver Saari mencipta skru penggelek planet gelang galas. Pada tahun 1970, Syarikat Rollvis Switzerland mula membangunkan skru roller planet. SKF Sweden juga membangunkan skru penggelek planet. Moog di Amerika Syarikat, Ortlieb di Jerman dan Power Jacks di United Kingdom semuanya mempunyai skru roller planet matang mereka sendiri. Produk; Exlar dari Amerika Syarikat dan Rexroth dari Jerman kedua-duanya menggunakan skru penggelek planet dalam penggerak elektromekanikal masing-masing. Pada 2022, syarikat skru penggelek Jepun dan Eropah akan menyumbang sebanyak 90% daripada pasaran China. Menurut data daripada Rangkaian Laporan Guanyan, empat pengeluar teratas dalam bekalan pasaran skru penggelek planet negara saya pada 2022 ialah Rollvis (Switzerland), GSA (Switzerland), Ewellix (Sweden) dan Rexroth (Jerman), dengan syer pasaran sebanyak 27 % , 26%, 13%, 12%. Oleh kerana perusahaan China bermula lewat dalam industri ini, kekuatan daya saing mereka jauh ketinggalan berbanding perusahaan di negara maju industri asing.